Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- 2014:motor-ncv70514 [2015/01/18 20:51]
Jan Hořák vytvořeno
+++ 2014:motor-ncv70514 [2015/01/18 23:02] (aktuální)
Jan Hořák [ZAVĚR]
@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
-====== ZADÁNÍ ======
+===== ZADÁNÍ =====
 Pomocí vývojové desky 32F429IDISCOVERY ovládejte s využitím SPI komunikace řidič krokového motoru NCV70514. Vyčtené údaje z obvodu využijte k řízení motoru a přepošlete do počítače.
-====== ÚVOD ======
+===== ÚVOD =====
-Jedním z bodů mojí semestrální práce bylo pochopit a ovládat řadič krokového motoru NCV70514 od firmy ON Semiconductor. Jedná se o inteligentní budič krokových motorů s velkou možností nastavování parametrů.  Vnitřní blokové schéma tohoto integrovaného obvodu vidíme níže
+Hlavním tématem tohoto projekt je integrovaný obvod NCV70514. Jedná se o inteligentní budič krokových motorů pro automobilový průmysl, strojírenství, zdravotnictví a lodní dopravu. Obvod NCV70514, byl navržen s velkým důrazem na integritu a zároveň širokou možnost přizpůsobení dle požadavků řešení. Proto se v čipu nachází všechny důležité části pro obsluhu krokových motorů. Komunikaci zajišťuje digitální část obvodu, která se taky stará o sběr informací z ostatních funkčních bloků. Nastavování a získávání parametrů probíhá prostřednictvím sběrnice SPI a několika signálních pinů. Získané informace jsou zpracovávány a dle výsledků ovládané výstupní periferie. Součásti výstupních periférií je výkonová část skládající se ze dvou H-můstků. Díky tomuto uspořádání, zapojení integrovaného obvodu vyžaduje minimum externích součástek.  K napájení obvodu je použito napětí 12V. Některé části obvodu vyžadují napájení 3,3 V. To je vyřešeno pomocí integrovaného zdroje. Napětí 3,3V je používáno pro napájení digitální části.
+{{ :2014:motor-ncv70514:blok_ncv70514.png?400 |}}
+==== NCV70514 ====
+Obvod obsahuje několik pokročilých funkčních bloků, mezi ně patří výstupní dvojice H-můstek, snímače proudu, detektory podpětí a pohybu motoru, autodiagnostika. Hlavní část na kterou se podíváme je způsob komunikace pomocí směrnice SPI a několika řídících pinů.
+=== KOMUNIKACE ===
+V obvodu NCV70514 se nachází paměť o celkové kapacitě (velikosti) 18 bajtů. Ta je rozdělena na řídící část a stavovou část. V řídící části najdeme registry, které nastavují parametry pro funkční bloky. Protože hodnotu jednotlivých bitů, může měnit i samotný stav obvodu, má uživatel možnost do této části paměti jak zapisovat tak i číst. Ve stavové části paměti se nachází informace o stavu obvodu, zároveň se zde nacházejí výstupní hodnoty z jednotlivých funkčních bloků. Z této oblasti má uživatel právo pouze číst.
-====== HW ======
+Komunikace s obvodem NCV70514 probíhá pomocí protokolu o velikosti dvou bajtů. V prvním bajtu se nachází informace o adresách, do kterých chceme zapisovat, případně číst. Ve druhém bajtu je uložena hodnota, kterou chceme uložit do řídící části. Během tohoto přenosu nám obvod posílá nazpět také dvojici bajtů. Hodnoty v těchto dvou bajtech, odpovídají hodnotám ze dvou adres, o které jsme žádali v předchozí komunikaci s obvodem, případně jsme do ní zapisovali
+{{ :2014:motor-ncv70514:spi_komunikace.png?800 |}}
+===== HW =====
+K ověření komunikace jsem si navrhnul a postavil přípravek, který vidíte na obrázku níže. Na obrázcích vidíte samotné zapojení propojovací desky, která i obsahuje napájecí zdroj a voltmetr. Blokové schéma samotného přípravku pak vidíte na prostředním obrázku. Jako mikrokotrolér jsem vybral STM32F429 na demoboardu DISCOVERY. Jeho zapojení a popis od výrobce najdete v  [[http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/user_manual/DM00093903.pdf|Datasheetu]].
+{{:2014:motor-ncv70514:schema_prototyp.png?300|}}
+{{:2014:motor-ncv70514:zapojeni_prototypu.png?250|}}
+{{ :2014:motor-ncv70514:foto_pripravku.jpg?300|}}
+===== CODE =====
+Kod tohoto projektu jsem rozdělil na část v počítači a část v mikrokontroléru STM32F429. K propojení mezi těmito zařízeními jsem použil virtuální COM port vytvořený v programu STMCubeMX. K jeho rozchození je nutné si nainstalovat ovladače od výrobce a v souboru startup_stm34f429xx.s upravit údaj Heap_Size na 400.
+==== MATLAB ====
+V počítači jsem si vytvořil program na pro, kde je možné řídit komunikaci a zobrazit údaje v jednotlivých registrech. Jeho fotku a část výpisu kódu vidíme níže.
+{{ :2014:motor-ncv70514:matlab.png?400| }}
+<code c>
+function Button_step1_Callback(hObject, eventdata, handles)
+global s %global seriovka
+if (get(handles.Button_step1,'value'))
+    fprintf(s,'STEP1_SET');
+else
+    fprintf(s,'STEP1_CLR');
+end
+function Button_rhb_Callback(hObject, eventdata, handles)
+if (get(handles.Button_rhb,'value'))
+    fprintf(s,'RHB_SET');
+else
+    fprintf(s,'RHB_CLR');
+end
+function Button_send_Callback(hObject, eventdata, handles)
+global s
+text1=get(handles.edit_ACR1,'string'); % vyčtení hodnoty adresy pro data
+disp(text1(1:3));
+Data_Adress=AdressHex(text1(1:3));       %volani fnc pro prevod adress
+text2=get(handles.edit_ACR2,'string'); % vyčtení hodnoty adresy pro čteni
+disp(text2(1:3));
+Read_Adress=AdressHex(text2(1:3));       %Volani fnc pro prevod adress
+Data_Value = str2double(get(handles.edit_data,'String'));
+Adress=((Data_Adress*16)+Read_Adress);
+%disp([Adress,Data_Value])
+fprintf(s,[Adress,Data_Value]);
+Data_In = fscanf(s,'',2); % nacteni dvou hodnot
+disp(Data_In)
+Table_temp=get(handles.Table1,'data');
+Temp1=rot90(de2bi(Data_In(1),8)); % ohlasi chybu pokud nedojdou data, nutno 8 pozic jinak nefunguje pridani do tabulky
+Temp2=rot90(de2bi(Data_In(2),8)); % ohlasi chybu pokud nedojdou data, de2bi vyrvari sloupec->rot90 do rady
+disp(Temp1);
+disp(Temp2);
+Table_temp(Data_Adress)=Temp1;
+Table_temp(Read_Adress)=Temp2;
+set(handles.Table1,'data',Table_temp);
+</code>
+==== ARM ====
+Hlavní části programu nahraného do ARM jsou obsluha přerušení v případě přijetí dat po seriové lince a samotná hlavní smyčka programu. Všechny proměnné v hlavní smyčce jsou označené jako globální, proto je možné je použít i v dalších knihovnách.
+První část kódu je obsluha přerušení,která se nachází v obsluze přerušení pro přijeti dat po seriové lince. Prvně dojde k načtení do registru buff_RX. Kdy se podle délky obsažené zprávy rozhoduje jestli se jedná o příkazy pro řídící piny, nebo data přímo do NCV70514.
+<code c>
+int i = 0;
+		USBD_CDC_SetRxBuffer(&hUsbDeviceHS, &buff_RX[0]);
+                USBD_CDC_ReceivePacket(&hUsbDeviceHS);
+		if (buff_RX[5]==0) //rozdeleni mezi COMMAND a daty do NCV70514
+	{
+		for (i = 0; i < 4; i++){
+    buff_TX[i] = buff_RX[i]; //nacteni poslanych dat do echa
+		TX[i] = buff_RX[i];}		 //nacteni dat do TX_SPI
+	}
+		else
+	{
+		for (i = 0; 0!=buff_RX[0]; i++)
+			{
+				COMMAND[i]=buff_RX[i];
+			}
+	}
+</code>
+V samotném hlavním programu dochází k inicializaci všech použitých periferií a čekání na následný stisk tlačítka.
+Po stisku přejde program do nekonečné smyčky, kdy jsou kontrolovány registry pro příjem a na základě uložených dat do nich jsou buď odeslány po SPI sběrnici dál, případně dojde k nastavení požadovaného pinu.
+<code c>
+	uint8_t TX[4];
+	uint8_t RX[4];
+	uint8_t buff_RX[256];
+        uint8_t buff_TX[256];
+	char COMMAND[50];
+	int i = 0;
+int main(void)
+{
+  SystemClock_Config();
+  /* Initialize all configured peripherals */
+  MX_GPIO_Init();
+  MX_ADC1_Init();
+  MX_SPI4_Init();
+  MX_TIM2_Init();
+  MX_USB_DEVICE_Init();
+			while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0)==0); //cekani na stisk tlacitka
+			while(HAL_GPIO_ReadPin (GPIOA, GPIO_PIN_0));
+			HAL_GPIO_TogglePin (GPIOG, GPIO_PIN_14);
+  while (1)
+  {
+	 ////////////////////////////////////////////////////
+	 /*	            Obsluha Comand                 */
+	 ////////////////////////////////////////////////////
+    if (strcmp(COMMAND, "KROK_SET") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "KROK_CLR") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "SMER_SET") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "SMER_CLR") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "STEP0_SET") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "STEP0_CLR") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_7,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "STEP1_SET") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOG, GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "STEP1_CLR") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOG, GPIO_PIN_9,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "RHB_SET") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else if (strcmp(COMMAND, "RHB_CLR") == 0)
+		{
+		  HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET);
+		}
+		else for (i=0;i<50;i++){COMMAND[i]=0;} //Vymazani pameti
+	 ////////////////////////////////////////////////////
+	 /*	  	    Obsluha Data                   */
+	 ////////////////////////////////////////////////////
+		if (TX[0]!=0)
+		{
+		HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET);
+		HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi4,&TX[0],&RX[0],2,20);
+		HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET);
+		HAL_GPIO_TogglePin (GPIOG, GPIO_PIN_13);
+		USBD_CDC_SetTxBuffer(&hUsbDeviceHS, &RX[0], 2);
+                USBD_CDC_TransmitPacket(&hUsbDeviceHS);
+		for (i = 0; i < 4; i++){
+                RX[i] = 0;
+		TX[i] = 0;}
+		}
+  }
+}
+</code>
+===== ZAVĚR =====
+Cílem tohoto projektu bylo čtenáře seznámit se způsoby komunikace s obvodem NCV70514 a jeho propojení s počítačem. V tomto projektu najdete okrajové seznámení se samotným obvodem, způsobem jeho komunikace s okolím a seznámení s jeho vnitřními funkcemi. Vzhledem k specializovanosti samotného obvodu je datasheet nedostupný online. Ke komunikaci jsem vytvořil program v Matlabu pro obsluhu a převodník v ARM. Programem v matlabu je možné řídit jak odesílání dat pro SPI tak i samotné nastavování řídících pinů. V tabulce jdou vidět aktuální hodnoty obsažené v registru NCV70514. Pro vytvořená programu pro STM32F429 jsem použil STM32CubeMX a kód napsal v prostředí Keil 5.
-====== CODE ======
-====== ZAVĚR ======

Individální projekty MPOA

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Rozdíly

Nástroje pro stránku